遥控电动小车实验与程序设计.doc

遥控小车及程序 实验前言 随着科技的发展，近年来单片机等微型处理器在控制方面的应用越来越多。加之其易于使用、性价比高，所以用该类型芯片开发的产品成本低廉且使用方便。 我们正是看中了单片机处理器的这些优点，经过性价比的分析设计了出了基于51系列的AT89S52处理器的电动遥控小车。本作品主要采用红外发送和红外接收技术，利用PC838红外接收管接收红外遥控发出的信号，然后将数据传送至AT89S52单片机中进行数据处理，从而控制L297电机驱动。实现小车遥控控制的功能。 二、模块分析 1、红外控制模块 方案一：红外发射器使用PT2262/PT2272芯片搭建而成，红外接收模块使用PC838红外接收管搭建。 方案二：红外发射器直接使用市场现成的红外发射模块。 由于自己搭建的红外发射器不稳定，且干扰因素多，综合考虑，红外发射器采用市场现成模块电路。红外接收模块由红外接受管PC838及相应器件搭建。 红外遥控原理: 一般红外遥控器的输出都是用编码后串行数据对38～40kHz的方波进行脉冲幅度调制而产生的。　　当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征：　　采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。　　上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制，然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。一般电视遥控器的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。后16位为8位的操作码和8位的操作反码，用于核对数据是否接收准确。　　根据红外编码的格式，发送数据前需要先发送9ms的起始码和4.5ms的结果码。　　遥控串行数据编码波形如下图所示： 接收方一般使用TL0038一体化红外线接收器进行接收解码，当TL0038接收到38kHz红外信号时，输出端输出低电平，否则为高电平。所以红外遥控器发送红外信号时，参考上面遥控串行数据编码波形图，在低电平处发送38kHz红外信号，高电平处则不发送红外信号。 电机驱动模块： 方案一：使用L297驱动芯片做直流电机驱动，原理：芯片内的PWM斩波器电路可开关模式下调节步进电机绕组中的电机绕组中的电流。该集成电路采用了SGS公司的模拟/数字兼容的I2L技术，使用5V的电源电压，全部信号的连接都与TFL/CMOS或集电极开路的晶体管兼容。L297的芯片引脚特别紧凑，采用双列直插20脚塑封封装。 方案二:使用L298驱动芯片做直流电机驱动，驱动原理和297相似，但是该芯片使用时产生热量过多。 综合考虑，采用方案一。 显示模块 方案一：采用LCD液晶显示器，LCD有明显的优点:功耗的，美观，寿命长，尺寸小，使用方便，但其成本相对LED较高。 方案二：采用LED数码管显示，LED数码管亮度高，但不足以达到实验显示要求，且难以控制。 综合考虑采用方案一。 三、系统分析 该系统是基于51系列的AT89S52处理器的电动遥控小车。本作品主要采用红外发送和红外接收技术，使用红外遥控板上的K1及前后左右五个控制按键触发发射红外信号，利用PC838红外接收管接收红外遥控发出的信号，然后将数据传送至AT89S52单片机中进行数据处理，从而控制L297电机驱动。实现小车遥控控制的功能。 硬件模块设计 仿 真 图 小车整体图 显示部分 遥控部分 软件模块设计 实验感悟 通过这次实验，我们锻炼了自己的动手能力，了解了遥控小车的原理及制作过程，使我们的团队意识增强，经过几天的努力，完成了模块的设计与制作，完成了整个系统的编程、组装与调试。基本上满足竞赛的要求，使用模块时，综合考虑电路的简单、电路的成本、以及电路的性能。此次设计仍有一些问题没有得到完全解决，对一些器件的应用还不是很熟悉，因此在今后的学习中，更要好好学习知识，增加技能训练。比如红外传感器的原理与应用的知识，光敏二极管的原理与应用电路等，当我们遇到不懂不会的问题时，我们能通过图书馆、网络等各种渠道学习想要知道的知识，有时候虽然只是一个很简单的小车模块，但使我们认识到自己所学的专业知识在实践中所出现的很大的不足。在实际的设计当中也应注意到的许多问题，如在焊接时应提前布线、制图，以免在调试过程时无从下手。虽然在这次设计中对于知识的运用和衔接还不够熟练，但是我们将在以后的工作和学习中继续努力、不断完善。学习自己的专业知识，加强自己的动手实践，努力提高自己的专业技能，能在今后的生活学习中更好的应用。 参考文献 [1] 董少明．单片机原理与应用．北京：北京理工大学出版社，2009 [2] 黄智伟